CN104566170B - 背光模组和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种背光模组和显示装置。所述背光模组，包括光源，所述光源包括多个发光单元；每个所述发光单元包括相互连接的发电器件和发光器件；所述发电器件用于在人为控制下将外部能量转换为电能，从而为所述发光器件供电。本发明所述的背光模组和显示装置可以提高显示装置的保密性能。

Description

背光模组和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组和显示装置。
背景技术
背光源(Back Light)是位于液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块(LCM，LCD Module)的视觉效果。液晶显示器本身并不发光，它显示图形或字符是它对光线调制的结果。现有的背光源仅能受控对液晶显示面板全部提供背光或不提供背光，不能根据需要选择对液晶显示面板的部分区域提供背光，因此保密性能差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种背光模组和显示装置，以解决现有技术中显示装置的保密性差的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种背光模组，包括光源，所述光源包括多个发光单元；
每个所述发光单元包括相互连接的发电器件和发光器件；
所述发电器件用于在人为控制下将外部能量转换为电能，从而为所述发光器件供电。
实施时，所述发电器件包括压电式传感器或热电式传感器。
实施时，所述背光模组为直下式背光模组；所述直下式背光源模组包括所述光源、背板、反射片和扩散板，所述反射片位于所述背板上方，所述扩散板位于所述反射片上方，所述光源位于所述背板与所述扩散板之间。
实施时，所述背光模组为侧光式背光模组；所述侧光式背光模组包括所述光源和条形导光板阵列；
所述条形导光板阵列包括多个依次排列的条形导光板；
所述发光单元设置于所述条形导光板的侧边。
实施时，所述发光器件包括发光二极管LED或冷阴极荧光灯管CCFL。
实施时，所述发光器件包括由蓝光LED和黄光荧光粉组成的白光LED封装模块。
本发明还提供了一种显示装置，包括显示面板和上述的背光模组；
所述背光模组用于为所述显示面板提供背光。
与现有技术相比，本发明所述的背光模组和显示装置可以提高显示装置的保密性能。
附图说明
图1A是压电晶体的正压电效应示意图；
图1B是半导体压力传感器的结构示意图；
图1C是该半导体压力传感器的输入输出桥的示意图；
图1D是该半导体压力传感器的压电传输特性；
图2是本发明所述的背光模组的一具体实施例的结构图；
图3是本发明所述的背光模组的另一具体实施例的结构图；
图4是如图3所示的本发明所述的背光模组的实施例包括的发光单元被按压时的发光状态示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例所述的背光模组，包括光源，所述光源包括多个发光单元；
每个所述发光单元包括相互连接的发电器件和发光器件；
所述发电器件用于在人为控制下将外部能量转换为电能，从而为所述发光器件供电。
本发明实施例所述的背光模组能够根据需要选择对显示面板的指定区域提供背光，因此提高了保密性能。
实施时，所述发电器件可以包括压力传感器、热电式传感器或其他形式的发电器件，以实现自主发光。
在实际操作时，所述压电式传感器可以为半导体压力传感器、静电容式压力传感器、硅振动式压力传感器或其他形式的压力传感器。
当所述发电器件为压力传感器时，可以采用压电材料利用压力来自行提供显示面板的背光，通过在显示面板不同区域施加不同的按压压力来实现显示面板的指定区域显示，非指定区域不显示，可以提高显示装置的保密性能，同时可以在能源较为紧张的情况下实现背光照明。
所述发光器件可以包括LED(发光二极管)或CCFL(Cold Cathode FluorescentLamp，冷阴极荧光灯管)。
在具体实施时，所述发光器件可以包括由蓝光LED和黄光荧光粉组成的白光LED封装模块，该白光LED封装模块可以直接为背光模组提供白光照明。
下面对压力传感器的工作原理以及以上提到的几个类型的压力传感器进行简单介绍：
压力传感器将其上受到的压力变化转换为相应的电量变化，并将该电量变化经过放大成为电信号。如图1A所示，当压电晶体10在某方向上受到外力F作用时，内部就会产生极化现象，在压电晶体10的沿着该方向的两个表面上分别产生正电荷和负电荷，当外力F的大小改变时，压电晶体10所产生的电荷量大小与外力的大小成正比，当外力F的方向改变时，压电晶体10产生的电荷极性也随着变化，这种现象称正压电效应。压力传感器就是利用压电晶体的正压电效应制成的。
具有压电效应的晶体材料被称为压电材料，现在常用的压电材料是人工合成的。天然的单晶石英晶体也存在，但效率低，利用难度较大，因此应用的较少，只有在高温或低温等特殊状态下，才利用单晶石英晶体。压电陶瓷是人工烧结的一种常用多晶压电晶体，压电陶瓷烧结方便，容易成形，强度高，而且压电陶瓷的压/电转换的系数是天然单晶石英晶体的压/电系数的几十倍，然而压电陶瓷的制造成本只有天然的单晶石英晶体的制造成本的百分之一，因此压电陶瓷广泛被用作高效压力传感器材料。
常用的压电陶瓷主要由钛酸钡、铌镁酸铅或铅钛酸铅等材料制成。压电陶瓷材料烧结后，最初并不具有压力特性。这种陶瓷材料内部有许多无序排列的“电畴”，这些“电畴”在一定外界温度下，接受一强化电场的作用，使其按外电场的方向整齐排列，这就是极化过程。极化后的陶瓷材料在撤去外电场后，其内部电畴的排列不变，具有很强的极化排列，这时陶瓷材料才具有压电性。压电陶瓷材料通常做成长方体。当某一方向上的对应两面受到外力作用时，在压电陶瓷的这两面上就会出现电荷堆积，电量的大小与受力的大小成正比。此时压电陶瓷相当于一个静电发生器，或是一个以压电材料为介质的电容器，压电陶瓷的电容量的大小为C＝ε×ε0×A/δ，ε0为真空介电常数，ε为相对介电常数，A为受力极板面积，δ为压电陶瓷的厚度。压电陶瓷两端的开路电压U＝Q/C，其中，Q为极板上电荷量的大小与所受外力成正比，一般情况下Q很小，因此感应出的U也很小。为了能检测出U的变化，要求压电陶瓷本身有相应的阻抗，同时探测器的前端放大器也应具有极高的输入阻抗，通常探测器的前端放大器用场效应管来担当。由于前端放大器的输入阻抗过高，很容易窜入干扰信号，为此前端放大器应直接接在压力传感器的输出端，压电陶瓷输出的电压信号U经放大后输出一个高电平、低阻抗的探测电信号。
有机压电材料是新近研究开发出来的新型压电材料，可包括聚氯乙烯或聚二氟乙烯等，有机压电材料具有柔软、不易破碎等特点。
半导体压力传感器是利用硅结晶的压电电阻效应以及二极管、晶体管的电流、电压特性制成的元件。当硅半导体材料受到外力作用时，晶体处于扭曲状态，由于载流子迁移率的变化而导致晶体阻抗变化的现象称之为压电电阻效应。用ΔR表示晶体阻抗的变化，晶体的阻抗的变化率ΔR/R为：(Δρ/ρ)×τ×σ＝G×σ，其中，τ为压电电阻系数，ρ为电阻率，σ为应力，G为比例因子。半导体压力传感器的比例因子G高达200，G越高，灵敏度越高。
如图1B所示，半导体压力传感器包括底座101和硅膜片102，R1、R2、R3和R4都为扩散电阻，当硅膜片102受压时，扩散电阻值发生变化，如图1C所示，将R1、R2、R3和R4连接成桥路(在图1C中，Uin为输入电压，Uout为输出电压)，如图1D所示，半导体压力传感器的输出电压Vout的变化量△Vout随着压力F的变化而变化，并且线性度较好。
静电容式压力传感器是将压力膜微小的位置变化转换成静电容变化的传感器。硅振动式压力传感器是用微加工方法将膜片加工成长50μm、宽20μm～30μm、厚5μm的硅振子膜片，当膜片受到压力时，则把压力转换为张力，使膜片产生振动。但为使振子不直接与测量膜片接触，防止振子的污染和劣化，而将其全部封在真空室内，因此硅振动式压力传感器的工作条件要求极高，在此不再赘述。
当本发明实施例所述的背光模组包括的发电器件采用半导体压力传感器时，通过按压所述半导体压力传感器，所述半导体压力传感器会相应产生输出电压Vout，这样会在与该半导体压力传感器连接的发光器件中产生相应的电流，在实际操作时，可以仅由该电流点亮所述发光器件，根据另一种具体实施方式，也可以以该电流作为一个触发电流，以触发一电流源为该发光器件进一步提供点亮电流。
在具体实施时，该压力传感器也可以替换为热电式传感器，所述热电式传感器在人为控制下将外部的热能转换为电能，从而为与该热电式传感器连接的发光器件提供点亮电流，或者为该发光器件提供触发电流，以触发一电流源为该发光器件进一步提供点亮电流。
所述背光模组可以为直下式背光模组；如图2所示，所述直下式背光源模组包括所述光源、背板11、反射片12和扩散板13，所述反射片12位于所述背板11的上方，所述扩散板13位于所述反射片12的上方，所述光源位于所述背板11与所述扩散板13之间；所述光源包括多个发光单元14。
当所述背光模组为直下式背光模组时，虽然厚度会厚于侧光式背光模组的厚度，但是直下式背光模组的指定区域照明或变暗的效果会远远好于侧光式背光模组，直下式背光模组的照亮区域更为准确，在提高显示装置的保密性的同时也可以使得显示装置更为节能。
所述背光模组也可以为侧光式背光模组；如图3所示，所述侧光式背光模组包括所述光源和条形导光板阵列；
所述光源包括多个发光单元22；
所述条形导光板阵列包括多个依次排列的条形导光板21；
所述发光单元22设置于所述条形导光板210的侧边；
所述发光单元22包括的发电器件为压电式传感器时，如图4所示，当按压位于一条形导光板侧边的发光单元时，该条形导光板被点亮(被点亮的条形导光板如图4中的斜线填充区域所示)。
当所述背光模组为侧光式背光模组时，可以使得背光模组的厚度较薄，主要应用于中小尺寸背光。
本发明还提供了一种显示装置，包括显示面板和上述的背光模组；
所述背光模组用于为所述显示面板提供背光。
所述显示装置例如可以为：液晶显示装置、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种背光模组，包括光源，其特征在于，所述光源包括多个发光单元；
每个所述发光单元包括相互连接的发电器件和发光器件；
所述发电器件用于在人为控制下将外部能量转换为电能，从而为所述发光器件供电；
所述发电器件为压力传感器或热电式传感器，在显示面板不同区域施加有不同的按压压力或热量，以实现指定区域显示，非指定区域不显示。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为直下式背光模组；所述直下式背光源模组包括所述光源、背板、反射片和扩散板，所述反射片位于所述背板上方，所述扩散板位于所述反射片上方，所述光源位于所述背板与所述扩散板之间。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为侧光式背光模组；所述侧光式背光模组包括所述光源和条形导光板阵列；
所述条形导光板阵列包括多个依次排列的条形导光板；
所述发光单元设置于所述条形导光板的侧边。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光器件包括发光二极管LED或冷阴极荧光灯管CCFL。
5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于，当所述发光器件包括LED时，所述发光器件包括由蓝光LED和黄光荧光粉组成的白光LED封装模块。
6.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和如权利要求1至5中任一权利要求所述的背光模组；
所述背光模组用于为所述显示面板提供背光。
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